[发明专利]一种配电网电磁式有载调压系统及方法

说明书

本发明提供了一种配电网电磁式有载调压系统及方法，本发明系统包括控制器、多档位变压器、负载、多个接触器、多个限流电阻、多组晶闸管组。本发明方法利用控制器进行对与档位对应的接触器操控实现档位之间的切换；它利用辅助回路进行档位切换瞬间的熄弧和换流工作，辅助回路由反并联晶闸管为基础的的三组晶闸管组以及过渡电阻以及各个触头构成。具有开关动作不需要时间控制电路，由伸缩动触头实现触头动作的时序；晶闸管回路切换完成后退出，不长期载流，减少其通态损耗，延长寿命；即使失控，接触器仍可用。分接头开关动作速度快，避免燃弧，防止燃弧对分接触头的烧损，提高有载分接开关的维护周期，提高可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种配电网电磁式有载调压系统及方法。

背景技术

稳定高质的电能质量一直是人们所追求的目标。现代科技进步和自动化程度的提高，对电力系统供电质量的要求也越来越高。电能质量不稳定将会给客户带来极大的不便；确保电能质量合格，也是用户安全生产和电气设备正常工作的前提。系统如果长期越上限运行，会使电气设备寿命缩减、使用效率降低；长期越下限运行，则无法保证设备正常工作，导致生产过程中出现次品，造成大面积停电等；长期的不正常运行还会造成无功分配不合理，从而使电力系统崩溃，危及人身安全和电力系统的正常供电。因此，需要时时刻刻保证电压质量合格，才能保证电力系统的安全优质供电，使客户能够用上可靠合格的电能。

随着社会经济的发展，人们对能源的需求与日俱增，新能源发电成为当前解决能源问题的重要途径。然而，风电、光伏发电等新能源发电受气象条件与环境影响，其输出功率波动较大，给电网带来较大冲击，对电能质量产生严重影响，若能让负荷跟踪新能源发电功率变化，就能减小对电网的冲击，保证供电的安全可靠性。而通过电压调节进而进行负荷控制是最有效的调节方式，通过一定的设备与控制策略，调节负荷侧电压幅值，以改变负荷功率，跟踪新能源发电出力变化，达到减小对电网冲击。

有载调压变压器作为电压控制的有效手段,在电力系统中已广为应用。但由于传统有载调压变压器的机械式开关存在结构复杂、动作时间较慢(秒级)、切换时产生电弧等诸多缺点极大影响了有载调压变压器在配电网络中的功能发挥。针对配电变压器所存在的问题,多种新型有载调压装置相继研制,目标是使变压器有载调压实现快速且无弧化。而已有的变压器快速、无弧有载调压开关方案在实际应用中还存在许多问题和难点,需要进一步改进和完善。中国电力科学研究院的高飞等发明的晶闸管辅助熄弧的混合有载调压，它是由机械触头动作进行换挡，由旁路晶闸管来熄灭产生的电弧。这种方案跟不带有辅助熄弧旁路的有载调压变压器有共同的缺点：档位之间动作时间较长(秒级)，只能顺序或逆序换挡，档位切换不能跳跃(只能1档到2档再到3档，不能1档直接到3档)。而武汉大学电气工程学院陈允平等发明的全晶闸管无暂态变压器有载调压方案及装置是由控制器和触发电路触发晶闸管选通开关从而达到快速(毫秒级)、可跨档随意调节的效果。但是晶闸管时刻都在主回路中导通，长时间通流会导致晶闸管损坏，主回路将被切断，造成较大危害。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种配电网电磁式有载调压系统及方法，可以实现快速、无弧的调压。

本发明系统的技术方案为一种配电网电磁式有载调压系统，包括控制器、多档位变压器、负载、第一接触器、第二接触器、...、第n接触器、第一限流电阻、第二限流电阻、...、第n限流电阻、第一晶闸管组、第二晶闸管组、...、第2n+1晶闸管组，n＞1、所有触头均为机械触头，动作由机械固定控制；

所述控制器与所述第一接触器的控制端口连接；所述控制器与所述第二接触器的控制端口连接；...；所述控制器与所述第n接触器的控制端口连接；